氨基修飾納米SiO-,2-吸附4種染料的性能研究.pdf

1、本文利用原位修飾法制備的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)表面修飾的納米二氧化硅(AMNS)作為新型吸附劑，探討了將其作為吸附劑對茜素紅AR、剛果紅CR、結(jié)晶紫CV和孔雀石綠MG等染料模擬廢水進(jìn)行處理的可行性，研究了其對染料的吸附性能、吸附機(jī)理和吸附動力學(xué)，為開發(fā)利用AMNS作為吸附劑提供了理論依據(jù)。此外，并與未修飾的納米SiO2在相同條件下進(jìn)行了吸附性能的比較；考察了AMNS與活性炭在吸附容量、吸附速度、再生性能方面的對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下

2、：
　　 (1)影響吸附的因素有：染料溶液初始pH、吸附劑用量、吸附時(shí)間、染料溶液初始濃度和溫度。AMNS吸附性能受溶液的pH影響很大，對于AR、CR，隨著溶液pH的降低吸附率增加，而CV和MG隨pH的降低吸附率減少，這與不同pH值下吸附劑表面電荷有關(guān)；CR、CV和MG隨著溫度升高吸附率增加，AR隨著溫度升高吸附率減少；增加吸附劑用量和吸附時(shí)間、染料初始濃度都能提高對染料的吸附率，但吸附量卻隨著吸附劑用量的增加而降低，隨著染料溶

3、液初始濃度的增加而增加。而隨著溶液初始濃度的增加，AMNS對染料的吸附量增加，吸附率降低，因此，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)要同時(shí)考慮這兩方面。
　　 (2)AMNS吸附兩種陰離子染料(AR、CR)和兩種陽離子染料(CV、MG)都較好的符合Langmuir吸附等溫式。在實(shí)驗(yàn)最佳條件下對陰離子染料(AR、CR)和陽離子染料(CV、MG)的飽和吸附量分別達(dá)到200.0 mg·g-1、133.3 mg·g-1、40.0 mg·g-1和102.0mg·

4、g-1。其中，對陰離子染料具有較高的飽和吸附量。
　　 (3)AMNS對這四種染料吸附速率都較快，前10min時(shí)的吸附率和吸附量上升最快，然后時(shí)間持續(xù)60min時(shí)吸附基本達(dá)到平衡，吸附動力學(xué)都較好的符合Lagergren準(zhǔn)二級反應(yīng)模型；其吸附陰、陽離子染料主要是通過靜電作用完成。
　　 (4)熱力學(xué)分析表明，AMNS吸附AR時(shí)，△H0＜0，△S0＜0，△G0＜0，是自發(fā)放熱過程，吸附后體系變得更加有序；AMNS吸附CR、

5、CV和MG時(shí)，△H0＞0，△S0＞0，△G0＜0，是自發(fā)吸熱過程，吸附后體系變得更加紊亂。
　　 (5)將AMNS對陽離子染料、陰離子染料的吸附性能進(jìn)行了對比，結(jié)果表明：對陰離子染料的飽和吸附容量比較大。
　　 (6)在相同實(shí)驗(yàn)條件下，AMNS吸附AR、CR和MG比未修飾的納米SiO2效果好，這可能是因?yàn)锳MNS表面存在活性官能團(tuán)-NH2，更易于與其他官能團(tuán)相互作用。
　　 (7)AMNS比活性炭相對的更適合用于